(57)【要約】【課題】  導電性材料における少なくとも１つのボイドの相対位置を判断するための電磁または容量性感知位置システムを提供する。【解決手段】  電磁または容量性感知位置システム１００は、一例では、少なくとも２つのプローブ要素１３０、１３２（たとえばチップまたはプレート）を有するセンサ１５０（またはプローブ）を含む。少なくとも１つのボイド１０４に対するプローブの位置は、プローブ要素と少なくとも１つのボイド１０４との相互作用に応答して変化する、２つのプローブ要素間で測定された電気信号（たとえば差分信号）に応答して判断される。このシステム１００は、たとえば、磁気記憶テープに対して磁気ヘッドのアセンブリをサーボ制御するために使用されてもよい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのボイドが形成された導電性材料の位置を感知するためのシステムであって、
少なくとも２つのプローブ要素を有するセンサを含み、前記センサは、前記少なくとも２つのプローブ要素と前記少なくとも１つのボイドとの相互作用に応答して変化する前記少なくとも２つのプローブ要素間の電気測定値に応答して信号を生成する、導電性材料の位置を感知するためのシステム。
【請求項２】
少なくとも１つの磁気読出要素を有するトランスデューサのヘッドをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記位置センサと前記トランスデューサのヘッドとは、前記導電性材料の予定された位置の一方の側に、互いに隣接して位置付けられる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記位置センサと前記トランスデューサのヘッドとは、前記導電性材料の予定された位置の両側に、互いに対向して位置付けられる、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記導電性材料に対する前記トランスデューサのヘッドの位置を、前記位置センサからの１つ以上の信号に応答して調節するよう構成されているコントローラをさらに含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記トランスデューサのヘッドは、少なくとも１つの能動アイランドを有する読出／書込ヘッドを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも２つのプローブ要素はチップを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記チップは約６μｍの直径を有し、約１２μｍのピッチで間隔をおかれている、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも２つのプローブ要素はプレートを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記センサは、プローブ要素の２次元アレイを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素を通る電流の差に関連している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素の電位の差に関連している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素の容量の変化に関連している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
少なくとも２つのプローブ要素を有する第２の位置センサをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記位置センサと前記第２の位置センサとは、前記導電性材料の動きの方向に沿って互いに対し少なくとも部分的にずれて位置付けられ、前記位置センサおよび前記第２の位置センサに対する前記導電性材料の相対的な位置に関連する少なくとも部分的に直交する信号を生成する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも２つのプローブ要素は、１０ＭＨｚ〜２ＧＨｚの範囲の周波数供給源によって駆動される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
少なくとも１つのボイドが形成された磁気記憶テープに対してトランスデューサのヘッドを位置付けるためのサーボシステムであって、
データのトランスデューサを含むヘッドのアセンブリと、
少なくとも２つのプローブ要素を有するセンサとを含み、前記センサは、前記少なくとも２つのプローブ要素と磁気記憶媒体に形成された前記少なくとも１つのボイドとの相互作用に応答して変化する前記少なくとも２つのプローブ要素間の電気測定値に応答して信号を生成し、前記サーボシステムはさらに、
前記信号に応答して前記データのトランスデューサを前記磁気記憶媒体に対して調節するためのコントローラを含む、磁気記憶テープに対してトランスデューサのヘッドを位置付けるためのサーボシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも２つのプローブ要素はチップを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記チップは約６μｍの直径を有し、約１２μｍのピッチで間隔をおかれている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも２つのプローブ要素はプレートを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２１】
前記センサは、プローブ要素の２次元アレイを含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２２】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素を通る電流の差に関連している、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２３】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素の電位の差に関連している、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２４】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素の容量の変化に関連している、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２５】
少なくとも２つのプローブ要素を有する第２の位置センサをさらに含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２６】
前記位置センサと前記第２の位置センサとは、前記導電性材料の動きの方向に沿って互いに対し少なくとも部分的にずれて位置付けられ、前記位置センサおよび前記第２の位置センサに対する前記導電性材料の相対的な位置に関連する少なくとも部分的に直交する信号を生成する、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
前記少なくとも２つのプローブ要素は、１０ＭＨｚ〜２ＧＨｚの範囲の周波数供給源によって駆動される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２８】
少なくとも１つのボイドが形成された導電性材料の位置を感知するための方法であって、
少なくとも１つのボイドが形成された導電性材料に隣接して位置付けられた少なくとも２つのプローブ要素間の指標と関連する信号を生成するステップを含み、前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素と前記導電性材料および前記少なくとも１つのボイドとの相互作用に関連しており、前記方法はさらに、
前記信号に応答して、前記少なくとも２つのプローブ要素に対する前記導電性材料の相対的な位置を判断するステップを含む、導電性材料の位置を感知するための方法。
【請求項２９】
前記導電性材料は、磁気記憶媒体の層を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ボイドは、前記磁気記憶媒体に沿って長手方向にパターン化されている、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記プローブ要素は、媒体ドライブの記録ヘッドに結合されている、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのボイドは、前記導電性材料の表面上の円形の窪みを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
多数のボイドが、前記導電性材料の表面上に、約２４μｍのピッチおよび１２μｍの直径で配置されている、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記少なくとも１つのボイドは、前記導電性材料の表面上の縞を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素を通る電流の差に関連している、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素間の電位の差に関連している、請求項２８に記載の方法。
【請求項３７】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素の容量の変化に関連している、請求項２８に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも２つのプローブ要素は、プローブ要素の２次元アレイを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３９】
前記少なくとも２つのプローブ要素は、少なくとも２つのプローブ要素を含む第１のプローブと、少なくとも２つのプローブ要素を含む第２のプローブとを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１のプローブと前記第２のプローブとは、前記導電性材料の動きの方向に沿って互いに対し少なくとも部分的にずれて位置付けられ、前記第１のプローブおよび前記第２のプローブと前記導電性材料との相対的な位置に関連する少なくとも部分的に直交する信号を生成する、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも２つのプローブ要素は、１０ＭＨｚ〜２ＧＨｚの範囲の周波数供給源によって駆動される、請求項２８に記載の方法。
【請求項４２】
少なくとも１つのボイドが形成された磁気記憶テープに対してトランスデューサのヘッドを位置付けるための方法であって、
複数のボイドが形成された磁気記憶テープに隣接して位置付けられた少なくとも２つのプローブ要素間の指標に関連する信号を生成するステップを含み、前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素と前記磁気記憶材料および前記複数のボイドとの相互作用に関連しており、前記方法はさらに、
前記信号に応答して、前記磁気記憶材料に対してトランスデューサのヘッドを位置付けるステップを含む、磁気記憶テープに対してトランスデューサのヘッドを位置付けるための方法。
【請求項４３】
前記複数のボイドは、前記磁気記憶テープに沿って長手方向にサーボトラックを形成している、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記複数のボイドは、約２４μｍのピッチおよび約１２μｍの直径で、前記磁気記憶テープに沿って長手方向に配置されている、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素を通る電流の差に関連している、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素間の電位の差に関連している、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
前記信号は、前記少なくとも２つのプローブ要素の容量の変化に関連している、請求項４２に記載の方法。
【請求項４８】
前記少なくとも２つのプローブ要素は、プローブ要素の２次元アレイを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項４９】
前記少なくとも２つのプローブ要素は、少なくとも２つのプローブ要素を含む第１のプローブと、少なくとも２つのプローブ要素を含む第２のプローブとを含む、請求項４２に記載の方法。
【請求項５０】
前記第１のプローブと前記第２のプローブとは、前記導電性材料の動きの方向に沿って互いに対し少なくとも部分的にずれて位置付けられ、前記第１のプローブおよび前記第２のプローブと前記導電性材料との相対的な位置に関連する少なくとも部分的に直交する信号を生成する、請求項４９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互参照
この出願は、２００３年１０月２０日出願の「電磁ボイド感知プローブおよび位置制御システム（Electromagnetic Void-Sensing Probes and Position Control Systems）」と題された先行出願である米国仮特許出願番号第６０／５１２，９９８号の利益を主張し、これはここに十分に記載されているかの如くここに引用により援用される。
【０００２】
背景
発明の分野
この発明は一般に、位置感知方法および制御システム（たとえばサーボ制御システム）に関し、より特定的には、導電性材料の位置を磁気センサまたは容量性センサで感知するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の説明
位置決めセンサおよびサーボシステムは、装置構成要素の正確な位置決めを必要とする多くの状況において採用されている。たとえば、記憶媒体の選択されたデータトラックの上方に読出および／または書込ヘッドを正確に位置付けるために、ヘッドの位置決めサーボシステムが媒体ドライブに採用され得る。たとえば光学または磁気による多くの記憶システムおよび媒体は、データ記録および検索プロセスを向上させるためにさまざまな位置決めセンサおよびサーボシステムを採用してもよい。例示の目的のみのために、磁気テープ記憶システムおよび媒体をここに説明する。
【０００４】
磁気テープ記録は、依然として、大量のデータを記憶するための実行可能な解決策である。従来、デジタル情報を磁気記録テープに記録するために、少なくとも２つのアプローチが採用されている。一方のアプローチは、連続しない横断トラックからユーザ情報を読出し書込む回転ヘッド構造を通り越して磁気テープを動かすことを必要とする。相互作用サーボシステムが通常採用されて、ヘッド構造の回転をテープの走行と同期させる。別のアプローチは、テープをかなりの線速度で非回転ヘッドを横切って引張ることである。このアプローチは時に、リニア「ストリーミング」テープ記録および再生と呼ばれる。
【０００５】
リニアテープ記録の場合、一般的な傾向は、１／２インチ幅のテープといった予め定められた幅のテープ媒体上に多くのリニアデータトラックが達成されるよう、記録ギャップがより小さく、データトラック幅がより狭くなった多ヘッド多チャネル固定ヘッド構造へと向かっている。所与のカートリッジサイズについての記憶密度を高めるために、テープ上のビットが、より小さい区域に、および複数の平行な長手方向のトラック上に書込まれ得る。より多くのトラックがテープ上に記録されるにつれて、各トラックはますます狭くなる。したがってテープは、当該テープが磁気ヘッドのそばを通る際にテープ走行経路に対して垂直な方向に上下に動くこと（横方向テープ移動、または「ＬＴＭ（Lateral Tape
Motion）」と呼ばれる）から生じるエラーの影響をより受けやすくなる。ヘッドとテープ上のデータトラックとの適正な整列を維持するために、テープは一般に、ＬＴＭおよびデータ検索エラーを最小限に抑えるよう機械的に拘束される。
【０００６】
横方向テープ移動は一般に、読出／書込ヘッドを通過するテープの所定の長手方向の移動に対して垂直な、テープの望ましくない動き（面内）として定義される。横方向テープ
移動、および横方向テープ移動を補償する能力は、トラックの最小幅、およびテープ上のトラック間の最小間隔を決定する主な限定要因である。このため、横方向テープ移動が減少するにつれ、より多くのトラックがテープ上に記憶可能であり、テープデータ記憶容量はそれに応じて増加する。
【０００７】
カートリッジの容積データ密度を高めるために、テープ基材もより薄くなってきている。より薄いテープ基材は、より長いテープが同じサイズ直径のリールパッケージ内に含まれることを可能にし、それによりカートリッジのデータ記憶を増加させる。しかしながら、より薄いテープは一般に剛性が劣り、横方向テープ移動の影響をより受けやすくなる。
【０００８】
横方向テープ移動トラッキングエラーを最小限に抑える１つのアプローチは、その開示全体がここに引用により援用される、「回転テープエッジガイド（Rotating Tape Edge Guide）」と題された、共通に譲渡された米国特許第５，４１４，５８５号（特許文献１）に記載されている種類などの多ローラテープガイド構造を提供することである。そのようなアプローチは、横方向テープ移動に対する実行可能な「開ループ」解決策、つまり、フィードバックを使用しない横方向テープ移動の制御を提供してきた。磁気抵抗読出ヘッドなどの新しいヘッド技術および保磁力がより高い新しい記録媒体の到来により、データトラック幅は非常に狭くなり、多くの追加データトラックがテープ上に規定され得る。残念ながら、横方向テープ移動は限定要因として残っており、或るデータトラック幅寸法およびデータトラック密度では、読出および書込動作中に信頼できる性能を提供するのに十分正確にテープを追従するようＬＴＭを減少させることは、機械的に禁止されている。
【特許文献１】米国特許第５，４１４，５８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＬＴＭトラッキングエラーを最小限に抑えるためにいくつかの「閉ループ」方法が既に開発されており、磁気テープ上に位置付けられた、磁気的に記録されるかまたは光学的に検出可能なサーボトラックの使用が含まれている。サーボトラックはトラッキング能力の向上を可能にし、サーボトラックのフィードバック機構などを介してＬＴＭを効果的に減少させる。しかしながら、これらの方法は、磁気テープ記憶媒体にとって望まれるデータ容量の増加に歩調を合せ続けることがまだできずにいる。
【００１０】
したがって、導電性材料の相対位置を感知するための新しい方法およびシステムが望まれている。たとえば、ＬＴＭを検出、訂正してトラッキングエラーを減少させ、記憶媒体のデータ記憶能力の向上を可能にする、向上したトラッキング感度が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
簡単な概要
一局面では、導電性材料における少なくとも１つのボイドの相対位置を判断するための電磁または容量性感知位置システムが提供される。
【００１２】
一例では、このシステムは、少なくとも２つのプローブ要素（たとえばチップまたはプレート）を有するセンサ（またはプローブ）を含む。少なくとも１つのボイドに対するプローブの位置は、プローブ要素と少なくとも１つのボイドとの相互作用に応答して変化する、２つのプローブ要素間で測定される電気信号（たとえば差分信号）に応答して判断される。一例では、各ボイドは、周りの材料とは異なる電気特性を示す、点、長楕円、縞、または他の記号の形状をした窪みまたは差異を含んでいてもよい。
【００１３】
このセンサは、少なくとも１対のプローブを含んでいてもよく、対の第１のプローブは、当該対の第２のプローブに対して横方向に（たとえばテープの動きの線方向に対して垂
直に）９０度離れてずれており、直交プローブ出力信号を提供するようになっている。直交出力信号は、少なくとも１つのボイドに対する少なくとも１つのプローブの動きの位置および方向に関する情報を含む。また、これに代えて、対のプローブは、少なくとも１つの直交構成要素を含むように、部分的に直交するように（たとえば１２０度で）位置付けられてもよい。
【００１４】
少なくとも１つのボイドは、公知のパターンで配置されたボイドのアレイを構成してもよい。さらに、少なくとも１つのボイドは、プローブのグリッド、または少なくとも部分的に直交するプローブの対のグリッドを構成してもよい。ボイドのグリッドに対する電気プローブグリッドの相対位置は、グリッドの複数（たとえばすべて）のプローブから測定される電気信号（たとえば総差分電流などの差分信号）に応答して判断される。また、これに代えて、ボイドのグリッドに対する容量性プローブグリッドの相対位置は、グリッドの複数（たとえばすべて）のプローブから測定される総容量の変動に応答して判断される。
【００１５】
例示的な位置センサは媒体ドライブに採用されてもよく、その場合、たとえば、導電性材料は記録媒体と関連しており、各ボイドは記録媒体の表面上のサーボマークであり、位置センサは記録ヘッドと結合されている。媒体ドライブはさらに、位置センサの出力に応答してヘッドの横方向の位置を媒体に対して調節するためのコントローラを含んでいてもよい。記録媒体は、記録テープ、磁気ディスクなどの磁気媒体、または、光ディスクなどの光学媒体を含んでいてもよい。
【００１６】
少なくとも１つのプローブは、記録媒体の前面上のボイドを検出するために記録ヘッド上に取付けられてもよい。一例では、１対のプローブの第１および第２のプローブは、順方向の書込要素に隣接するアイランド上に、互いに対して少なくとも部分的に直交して横方向に位置付けられてもよく、順方向の書込要素の後に順方向の読出要素が続いてもよい。一般に、対の各プローブは、別個のアイランド上に位置付けられてもよく、前後の任意の１つのアイランド上に共に配置されてもよく、または、読出および書込要素を保持するアイランド中に点在していてもよい。また、これに代えて、プローブは、記録ヘッドから離れた１つ以上のアウトリガーアイランド上に配置されてもよい。別の例では、プローブはヘッド以外の構造上に配置されてもよい。
【００１７】
また、これに代えて、少なくとも１つのプローブは、記録媒体の、通常は非磁性の背面上のボイドを検出するために使用されてもよい。テープ媒体ドライブにとって好適な一例では、プローブは、テープの装填中および取出中にテープバックルを通過させるためにテープから離れて遠位へ動かされ得る支持構造上に取付けられる。バックルの通過後、支持構造はプローブをテープ近くの近位へ戻す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
この発明のさまざまな局面および例は、以下の詳細な説明を、添付図面および特許請求の範囲と共に検討することによって、より良好に理解される。
【００１９】
詳細な説明
電磁プローブおよび／または容量性プローブを用いてサーボシステムのための較正および／または位置情報などを提供するためのさまざまな方法およびシステムが提供される。以下の説明は、当業者がこの発明のさまざまな局面を作り、用いることを可能にするために提示される。
【００２０】
特定の材料、手法および用途の説明は、単なる例示として提供される。ここに記載される例に対するさまざまな変更は、当業者には容易に明らかであり、ここに定義される一般
的な原則は、この発明の精神および範囲を逸脱することなく、他の例および用途に適用されてもよい。いくつかの例示的方法およびシステムが、例示の目的のみのために、磁気記憶テープのサーボシステムに関してここに説明されており、当業者であれば、これらの方法およびシステムがたとえば導電性材料と共に使用されるさまざまな他の位置決めシステムに適用可能であることを認識するであろう。
【００２１】
テープ駆動システムにおいて書込および読出プロセス中にトランスデューサのヘッドを磁気記憶テープに対して正確に位置付けることは、磁気記憶テープシステムの分野における主な課題のうちの１つである。一般に、テープドライブ電気機械的システムによって採用されている閉ループサーボシステムは、記憶テープに対するヘッドの位置の推定を利用して、トランスデューサのヘッドをデータトラック位置に整列させる。以下に説明する例示的な方法およびシステムは、電気および／または容量性ボイド検出サーボシステムを利用することによって、磁気記憶テープに対するトランスデューサの要素の相対的な位置決めに関する位置情報を収集する。
【００２２】
一例では、位置センサ、たとえば電気センサまたは容量性センサは、少なくとも２つのプローブ要素を含み、導電性材料は表面の窪みまたはボイドを含む。２つのプローブ要素は、プローブ要素の特性がプローブ要素と導電面のボイドとの近さに従って変化するように、導電性材料に十分近接して位置付けられる。たとえば、１つ以上のボイドに対するプローブ要素の位置は、導電面上の１つ以上のボイドとプローブ要素との相互作用に関連する２つのプローブ要素間の信号を測定することによって、判断されてもよい。
【００２３】
一例では、例示的なサーボ方法およびシステムは磁気記憶ドライブシステムに採用されており、従来のサーボ位置決めシステムにおいてしばしば用いられる光学整列システムに対する必要性を排除し得る。この例示的な方法およびシステムは、以下の一例において説明するように、特に記録媒体の前面をサーボオフする場合に、減少した機械的装置で動作し得る。
【００２４】
電磁位置センサの例示的な一方法では、２つのプローブ要素が導電性材料に隣接して（しかしながら必ずしも接触しているとは限らない）位置付けられている。このセンサは電流を２つのプローブ要素（たとえばチップ）から導電性材料へ駆動する。各プローブ要素からの電流の流れは区別して監視され、プローブ要素のうちの１つが導電性材料に関連するボイドを通り越すと電流の損失が検出されて、その要素を通る電流の流れの減少を結果としてもたらす。したがって、導電性材料の１つ以上のボイドに対するプローブ要素の相対位置は、プローブ要素間で測定された信号から導き出され得る。この信号は、プローブ要素間のさまざまな電気的指標（たとえば電流、電圧、抵抗など）に関連し得る。さらに、ボイドは、プローブ要素に対する導電性材料の位置情報を提供するよう、導電性材料の表面上でパターン化されてもよい。
【００２５】
図１は、センサ１５０に対する導電性媒体１０２の相対位置を判断するための例示的な電磁位置センサシステム１００を示す。システム１００は、周波数供給源１１０と、インピーダンス整合回路１２０と、プローブ要素１３０および１３２を含むセンサ１５０と、差動オペアンプ１４０とを含む。周波数供給源１１０は、プローブ要素１３０および１３２に駆動電流を提供しており、システムの信号対雑音比を高くするためにも使用されてもよい。一例では、周波数供給源１１０は、１０ＭＨｚ〜２ＧＨｚの範囲の周波数で動作する。他の例では、直流が好適な電子システムで使用されてもよい。インピーダンス整合回路１２０は、周波数供給源１１０の出力インピーダンスを、プローブ要素１３０および１３２の伝送インピーダンスに整合させる。導電性材料１０２上への電気負荷の蓄積を防止するために、電気的帰還経路が、接地されて図示されている導電性材料１０２を通って提供される。
【００２６】
動作中、プローブ要素１３０および１３２は、導電性材料１０２への伝送によってエネルギを放射する。この例では、プローブ要素１３０および１３２は導電性材料１０２と接触していない。しかしながら、他の例および好適な電気システムでは、プローブは導電性材料に直接接触していてもよい。差動オペアンプ１４０は、２つのプローブ要素１３０および１３２間の電位差を監視し、その差とボイド１０４に対するプローブ要素１３０および１３２の相対位置とに関連する信号を出力する。プローブ要素１３０および１３２が、プローブ要素１３０および１３２の下にボイド１０４がない状態で導電性材料１０２の上方に位置付けられると、プローブ要素１３０および１３２から導電性材料１０２に伝わるエネルギは、（プローブ要素１３０および１３２から導電性材料１０２までの距離が等しいと仮定すると）実質的に等しい。したがって、差動オペアンプ１４０はプローブ要素１３０および１３２間の差を測定しない。ボイド１０４がプローブ要素、たとえばプローブ要素１３０の下に動くと、プローブ要素１３２からよりもプローブ要素１３０から導電性材料１０２に伝わるエネルギが少なくなり、その結果、プローブ要素１３２と比較して、プローブ要素１３０を通る電流の流れが減少する。電流がより少なくなると、プローブ要素１３０において電圧降下が発生し、それは差動オペアンプ１４０によって、ボイド１０４の上方にはないプローブ要素１３２からの電圧と比較される。プローブ要素１３０および１３２の電位差に関連する信号が差動オペアンプ１４０によって出力される。好適なコントローラ／プロセッサ（図示せず）がその信号を受取り、さまざまな信号品質調整手法、フィルタリングなどを行なって相対位置を判断する。
【００２７】
当業者であれば、さまざまな他の電磁センサシステムが可能であることを認識するであろう。たとえば、プローブ要素１３０および１３２を通る電流は直接測定可能であり、インピーダンス整合回路１２０は変更または省略されてもよく、差動オペアンプ１４０は変更または省略されてもよい。プローブ要素１３０および１３２が導電性材料１０２およびボイド１０４と相互作用する際の、プローブ要素１３０および１３２のさまざまな特性を比較するために、さまざまな他の手法が用いられてもよい。
【００２８】
加えて、所望の信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal Noise Ratio）を提供し、サーボ動作を（たとえば高いサーボトラック密度に関連する）高いボイド空間密度で支持するために、さまざまなシステムパラメータが調節されてもよい。一例では、動作条件は、４０μインチ〜１２００μインチの範囲のボイド１０４の空間密度のために、約１０ＫＨｚ〜２ＭＨｚの供給源周波数と、プローブ要素１３０および１３２から導電性材料１０２までの約５ミリインチの距離とを含む。
【００２９】
別の例では、プローブ要素を要素のｘ−ｙアレイに拡張することによって利得を実質的に増加させてもよい。図２は、多数のプローブ要素１３６および１３８を含む位置グリッドセンサ１３４の底面図を示しており、プローブ要素１３６および１３８は図１のプローブ要素１３０および１３２に対応している。位置グリッドセンサ１３４を用いることで、信号振幅は数桁増加し得る（一般に、この増加はグリッドセンサ１３４のプローブ要素１３６、１３８の数に比例する）。グリッドセンサ１３４はこのため、ボイドパターンに対するセンサ位置を、プローブ要素の単一の対（たとえばプローブチップ１３０および１３２）よりも精巧に測定可能である。図４に示すように、ボイドまたはサーボマークの同様のアレイパターンが導電性材料１０２上にパターン化されてもよい。
【００３０】
導電性材料１０２は、機械的穿孔、化学的エッチング、レーザ焼灼、表面成型、またはボイド１０４を形成する他の好適な手法を用いて作製されてもよい。ボイド１０４は、導電性材料１０２の表面上に導電性がより低い区域を形成する孔、表面の窪みなどを含んでいてもよい。他の例では、ボイド１０４は、導電層１０２の表面上に堆積した材料のパターンを含んでいてもよく、この場合、材料は絶縁性であるか、または導電層１０２よりも
導電性が低い。ここの例とともに用いられてもよい、たとえば磁気記憶テープ層にボイドを形成するための例示的な一方法が、ここに十分に記載されているかの如く引用により援用される米国特許第６，５５８，７７４号に記載されている。
【００３１】
一般に、ボイド１０４とプローブ要素１３０および１３２との寸法が、位置センサシステム１００の位置精度および解像度を決定する。磁気テープ媒体の場合、ボイドの寸法はおよそデータトラックピッチであり得る。従来のＳＤＬＴ（Super Digital Linear Tape）テープについては、たとえば、ボイドの形状は約１２μｍの直径を有する円形で、約１２μｍ離れて間隔をおかれていてもよく、結果としてボイドピッチは２４μｍとなる。その場合、プローブ要素１３０および１３２の寸法はボイド１０４の寸法と同様であってもよく、たとえば、プローブ要素１３０および１３２の遠端またはチップは、直径が６μｍ以下で、中心間で１２μｍの間隔をおかれていてもよい。ボイド１０４のサイズが小さくなるにつれ、プローブ要素のサイズもそれに応じて小さくなり、同様の解像度および精度が維持される。サイズの減少はさらに、電流および結果として生じるサーボ信号出力を減少させる。図４は、たとえば磁気記憶テープに沿って長手方向に、導電性材料上にパターン化され得る、一例におけるボイド４０４の例示的なパターンを示す。
【００３２】
センサ１５０のプローブ要素１３０および１３２と支持プローブ構造とは、たとえば検出すべきボイド１０４のサイズに依存して、さまざまな手法および材料を用いて作製されてもよい。直径が０．０１０インチを越える大きなボイドについては、単純な機械的成型プロセスを使用して、釣り合った大きさのプローブ要素をプラスチック成型された構造（または他の一般に非導電性の材料）内に位置付けて保持することが可能である。直径が０．０１０インチ未満のボイドについては、フォトリソグラフィ製造手法を用いて、好適な非導電性材料上にプローブチップを作製することが可能である。
【００３３】
一般に磁気テープドライブシステムにとって好適な一例では、センサ１５０のプローブ要素１３０および１３２と構造（たとえば図１に概略を示す）とは、従来の半導体手法を用いて製造される。支持構造は、プローブ要素１３０および１３２を内蔵し、位置付けるよう、ＣａＴｉＯ3または他の好適な非導電性セラミックを含んでいてもよい。この場合、プローブ要素１３０および１３２は、動作中に導電性材料１０２に直接接触しないよう、非導電性の支持構造の表面から引っ込められていてもよい。非導電性の支持構造はさらに、使用中、導電性材料１０２を、プローブ要素１３０および１３２から一定の距離に位置付ける。加えて、一例では、支持構造とプローブ要素１３０および１３２とは、磁気記憶媒体ドライブの記録ヘッドに、たとえば記録ヘッドのアイランドまたはアウトリガー上に含まれる。
【００３４】
磁気記憶テープドライブシステムは、図１に示す位置センサ１００と同様の位置センサを有するドライブサーボシステムを含んでいてもよい。テープドライブ内の磁気記録テープの少なくとも一部、たとえば導電層は、１つ以上のボイドが形成された導電性材料として役割を果たす。従来のＳＤＬＴ記憶テープは、たとえば、表面にレーザエッチングされた、一般に光学サーボシステムと共に使用されるサーボマークを、裏面上に含む。レーザエッチングされたサーボマークは、テープ媒体の背面コーティングにおける窪みであり、サーボシステムにとって好適なボイドを提供する。例示的なボイドセンサは、ドライブサーボシステムに位置情報を提供するために、上述のような背面コーティング上のＳＤＬＴサーボマークを検出可能である。電流の帰還経路がテープ経路に、たとえばテープに接触するローラ、ガイドなどを通って設けられる。この発明の例はＳＤＬＴテープおよびドライブシステムに関して説明されているが、ここに説明された例の一般的な原則は、導電部または導電層を含むさまざまな他の記憶テープ、ディスクなどに適用されてもよいことが認識されるであろう。
【００３５】
他の例では、ボイド（たとえばサーボマーク）は磁気テープの前方コーティング面上に配置され、それにより、テープドライブシステムは、磁気記録ヘッドのアセンブリを有する電磁センサを含み、ボイドの上方に位置付けられ得るようになる。従来のＳＤＬＴテープ媒体または他の導電性記録媒体の前面コーティングは、好適なボイドでフォーマット化されてもよく、例示的な電磁ボイドサーボシステムで使用されてもよい。ヘッドアクチュエータの嵩は、ＳＤＬＴ媒体ドライブにおいて従来採用されているような、光学サーボシステムなどを含む典型的なアクチュエータと比較して、小さくすることが可能であり、これは、帯域幅がより広く、トラックピッチがより小さいシステムをもたらし得る。
【００３６】
一例では、磁気テープは、図４に示すように、テープに沿って長手方向に延びる行状に配置されたボイド４０４（サーボマーク）のグリッドでフォーマット化される。ボイドの各行は１トラックに対応し得る。このため、従来のＳＤＬＴテープについては、（１７トラック中）１４トラックが記憶テープの各データバンド用に使用される。一例では、グリッドは、データバンド内のデータトラックの各行に対する１行のボイドを含む。他の例では、テープ交換の余地を提供するために追加トラックが使用可能であり、この場合、磁気ヘッドに対するプローブチップのドライブ毎の変動は、１６または１８個のボイド行を使用することによって対処可能である。書込まれたトラック上方に磁気ヘッドを位置付けるために、および、書込のために磁気ヘッドを所与の横方向位置の予め定められた許容誤差内に位置付けるために、好適な較正手順が採用されてもよい。
【００３７】
図３は、図１に示すものと同様の位置センサを用いた例示的な信号を示す。一方のプローブ要素がボイドを横断し、他方のプローブチップが導電性材料の上方にある場合、正弦波信号がセンサから生成される。図３は、プローブチップが自由空間内にあるか、または導電性材料の上方に位置している場合の定常状態での電位差を示す。この例では、プローブは、各「パルス幅」に対応する１０個のボイドを通り越している。信号の包絡線は、所望のセンサ応答−ボイドが一方のプローブ要素の下を動くにつれて信号がボイドの位置に対応する変調パルスを示すこと−を実証している。パルスはこのシステムの正弦波応答を示しており、サーボ位置決めシステムにおいて使用され得るｓカーブを実証している。
【００３８】
典型的な光学サーボシステム、たとえばプッシュプルサーボシステムと同様に、位置を判断するためにｓカーブが位置センサによって生成されてもよい。加えて、同相および直交信号または正弦および余弦信号を提供するために、所与の位相差、一例では９０度の差を有する２つのｓカーブが使用されてもよく、相対的な動きの位置および方向の双方を提供する。９０度離れて位置付けられた２対のプローブチップは、そのような２つの信号を提供し得る。また、これに代えて、当業者であれば、各対のプローブが部分的に直交して位置付けられつつ、依然として、結果的に生じる測定値から同相および直交構成要素が導き出されるようにする、ということを認識するであろう。
【００３９】
別の局面によれば、センサに対する媒体の相対位置を、２つ以上のプローブ要素の容量性測定値に基づいて判断するために、たとえばサーボシステムにおいて使用され得る容量性位置センサが提供される。上述の電磁位置センサと同様に、容量性センサは、ボイドを含む導電性材料の位置情報を得るために採用され得るが、電気的帰還経路は必要ない。位置センサは、ディスクドライブサーボシステム、テープドライブサーボシステム、光学記録サーボシステム、およびマイクロ位置決めアクチュエータを含むもののそれらに限定されないさまざまな装置において使用されてもよい。容量性プローブは、従来の光学サーボセンサシステムと比較すると、少なくとも電気プローブに関して上に説明されたものと同様の利点を有する。
【００４０】
検出器は２つ以上のプローブ要素を含んでいてもよく、一例では、導電面に対して垂直に取付けられた導電性プレート対のグリッドを含む。動作中、プローブ要素、たとえば容
量性プローブグリッドアレイは、導電性または導電性材料からプローブ要素までの距離に変化があった場合に検出器の容量が変わるように、導電性材料に容量結合されている。一例では、導電性材料は、公知のパターンのボイドを有して作製される。容量性プローブは、ボイドがプローブ要素の下を動くにつれて容量の変化を検出することによって、これらのボイドの位置を検出する。一例では、非常に小さい容量の変化を検出するために容量ブリッジが使用される。容量の変化は、位置決めシステムによって距離測定値に変換または較正され、信号は、サーボフィードバックシステムにおいて、ボイドのパターンに対するプローブ要素の所望の位置を維持するために使用され得る。
【００４１】
図７Ａは、例示的な容量センサ位置決めシステム７００を示す。容量センサ位置決めシステム７００は、いくつかの局面において、図１の電磁センサと同様であるが、最も注目すべきは、導電性材料を通る帰還経路を必要としないことにある。この場合、容量プローブシステム７００は、容量要素７１２および７１４を含むプローブ７５０と、周波数供給源７１０と、容量ブリッジ７２２と、容量ブリッジ増幅器７２４とを含む。周波数供給源７１０は、プローブ要素７１２および７１４に、たとえば約１０ＭＨｚ〜２ＧＨｚの駆動電流を提供する。検出器は任意の好適な電圧測定システムを含んでいてもよい。さらに、他の例では、直流が適切な電子システム設計で使用されてもよい。
【００４２】
各マイクロセンサ容量プレート７１２および７１４からの電圧は容量ブリッジ７２２に接続され、それは容量要素７１２および７１４間の電圧を区別して検出する。容量ブリッジは電圧検出システム７２０を用いて監視され、要素７１２および７１４間の容量に関連する信号を出力する。この出力信号は、マイクロプロセッサ、サーボコントローラなどへの入力用に、アナログ−デジタル変換器（「ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）」）へ渡されてもよい。検出システム７２０は、プローブ要素７１２および７１４に関連する電気特性を比較する任意の好適な装置を含んでいてもよい。
【００４３】
容量センサ７００がボイド７０４を越えると、またはボイド７０４の十分近くを並進すると、結果的に生じる、要素７１２および７１４間の容量の変化が検出され得る。ボイド７０４に対するプローブチップグリッド５０の相対位置は正確に監視され、サーボシステムにおける位置情報として使用され得る。容量ブリッジ７２０からの測定電圧は、当該技術分野において公知の較正アルゴリズムを用いて、ボイド７０４およびプローブセンサ７５０の位置に関連する測定距離に変換されてもよい。
【００４４】
導電性材料７０２に対するプローブ要素７１２および７１４の近さは、ボイドが検出され得るようになっている。たとえば、約０．００００４〜０．００１２インチのボイドサイズおよびプローブ要素サイズに対し、約０．００１〜０．００５インチの距離となっている。位置センサは一般に、プローブ要素７１２および７１４（および、例によっては容量性グリッドセンサ）が導電性材料７０２およびボイド７０４に影響される際の容量変化を検出することによって機能する。プローブ要素７１２および７１４とボイド７０４のまわりの導電性材料７０２との容量結合は、ボイド７０４とプローブ要素７１２および７１４との距離の関数として変化する。容量ブリッジ回路７２２の追加使用は、容量測定値の小さな変動に対する感度を高め得る。
【００４５】
容量プローブ要素７１２および７１４が、ボイド７０４のパターンを含む対象導電性材料７０２の近傍に位置付けられると、２つの容量回路が実現される。第１の容量回路は基準容量プレートと導電性材料７０２との間にあり、たとえば導電性材料７０２の表面上方のプローブ要素のうちの１つであり、第２の容量回路は、１つ以上のボイドに隣接する１つ以上のプローブ要素を通る帰還経路である。総容量は、整合回路ブリッジを介して測定される。ボイドパターンがプローブチップグリッドセットの下を動くと、容量は変化する（可変容量はラジオの同調回路と同様である）。チップから導電性材料を通って基準プレ
ートに戻る容量は、容量ブリッジによって測定される。容量の相対変化はプローブチップからボイドへの位置の目安を表わしており、サーボシステムにおける高い位置感度のために正確な位置情報を提供するよう、精密に測定および監視され得る。
【００４６】
図７Ｂは、別の例示的な容量性位置センサシステム８００を示す。この例示的なシステム８００はシステム７００と同様であるが、システム８００は３つのプローブ要素８１２、８１４、および８１６を含む点が異なっており、プローブ要素８１２および８１４は結合され、プローブ要素８１６の両側に位置付けられている。
【００４７】
容量性位置センサシステム８００はさらに、容量要素８１２、８１４、および８１６を含むプローブ８５０と、周波数供給源８１０と、容量ブリッジ８２２と、容量ブリッジ増幅器８２４を含む検出器８２０とを含む。図７Ａの例と同様に、容量プローブシステム８００は、プローブ要素８１２、８１４、および８１６間の電圧または容量の差に関連する信号を出力する。
【００４８】
２つ以上のプローブ要素を含む容量性プローブセンサは、さまざまな形状および構成のプローブ要素を含んでいてもよい。一例では、容量センサは、上述の電気位置センサと同様のプローブ要素のアレイを含む。一例では、位置センサの容量性プローブは、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、グリッドの各キャパシタ用に互いに平行な平坦な導電性プレートを採用している。
【００４９】
図５および図６は、それぞれ、多数のプローブ５５０および６５０を含むグリッドに配置された例示的なキャパシタ要素と、グリッドの各プローブ５５０および６５０の特定の構成を示している。図５は、グリッドの各要素が丸い円筒導体５１２と中心の同軸中実導体５１４とを含んでいる、プローブ要素のグリッドを示している。加えて、図６は、グリッドの各要素が中実円筒導体６１２と隣接する平坦なプレート６１４とを含んでいる、プローブ要素の別のグリッドを示している。２つ以上の要素を用いたさまざまな他の構成が、例示的なグリッドアレイの各プローブに対応し得ることが認識されるであろう。
【００５０】
一例では、個々のプローブ要素のサイズは、プローブ要素がボイドに対して十分高感度となるように、ボイドの相対的なサイズに対応するよう選択される。一般に、容量サイズが減少するにつれて、検出または測定された容量の差異は増加する。測定された容量を改良するには、差異を減少させてＳＮＲを高める。低容量のマイクロプローブシステムのＳＮＲは、より高い駆動周波数を用いることによって改良可能であり、プローブを容量マイクロセンサのｘ−ｙグリッドなどに拡張することによって、プローブ要素からボイドまでの距離を減少させる。これらの方法のいくつかまたはすべてを用いることによって、容量の差異は減少し、それにより検出感度が高まる。
【００５１】
電気位置センサシステムと同様に、容量性センサシステムのプローブチップは、検出すべきボイドのサイズに依存して、さまざまな手法を用いて作製されてもよい。直径が０．０１０インチを超える大きなボイドについては、単純な機械的成型プロセスを使用して、プラスチック成型された構造内に２つのプローブチップを位置付けて保持することが可能である。直径が０．０１０インチ未満のボイドについては、フォトリソグラフィ手法またはＭＥＭ装置を用いて好適な非導電性材料上にプローブを作製することが可能である。テープドライブシステムの場合、プローブチップは、チップを内蔵するよう、半導体手法、ＣａＴｉＯ3、または非導電性の好適なセラミックを用いて製造され得る。この場合のプローブチップは、導電性材料に接触しないよう、セラミックの表面から引込められていてもよく、セラミックは、媒体をプローブチップから一定の距離に位置付けるために使用される。一例では、セラミックは読出／書込ヘッド上にアイランドを含んでいてもよい。
【００５２】
例
ＡＤＥテクノロジーズ（ADE Technologies）社製造の標準的な容量プローブであるモデル５３００を用いて、予め穿孔された孔、つまりボイドを含む標準的な導電性の試作品回路基板で実験データを収集した。導電性の孔の直径は０．０８２インチであり、孔の中心間間隔は０．１００インチであった。容量プローブを孔の上方で整列させ、単一の同軸容量性プローブチップを含んだセンサの下で、基板を手動で動かした。プローブによって測定された容量の変化は、孔の直径および孔の間隔に対応していた。一般に、ＡＤＥの容量プローブは、プローブチップから導電性材料までの距離を測定するために使用される。たとえば、導電性材料は、振れを検出すべき金属シャフト、ディスクドライブからのディスク、または他の回転物体を含み得る。この場合、測定されるのはプローブチップから導電性材料までの距離ではなく、孔に対するプローブチップの横方向の位置である。
【００５３】
図８は、ＡＤＥ容量プローブの下で試作品回路基板を手動で動かす場合の容量プローブの測定値を示す。計器を飽和させない波形を観察するために、容量プローブは孔の中心からずらして動かされた。このずれにより、波形は非対称的で、より鋭いピークとより幅の広い谷とを呈している。この波形は、孔が容量プローブの下で動いている場合の孔の周期的な性質（たとえばボイドの動き）を明確に示している。
【００５４】
別の局面によれば、電磁プローブおよび／または容量性プローブを有する例示的な磁気記録ヘッドおよびサーボシステムが説明される。クウォンタム・コーポレイション（Quantum Corporation）社製造のＳＤＬＴテープドライブといった従来のテープドライブでは、光学サーボシステムは、精密な機械的および光学整列が付随する、多数の精密な光学および機械的構成要素を必要とする。ここに説明される例示的なサーボシステムでは、磁気テープに対するヘッドの横方向の位置を検出する電磁または容量位置センサを内蔵するよう、構成要素の数が、磁気ヘッド構造のアイランド（または隆起）を使用することによって減少され得る。
【００５５】
従来の光学サーボシステム、たとえばＳＤＬＴサーボシステムと比較すると、電磁および／または容量性センサを含む例示的なシステムは、追加の光学構成要素なしで採用可能であり、結果として、ヘッドアセンブリの嵩の低下をもたらす。たとえば、フォーカライザおよびフォーカライザアームをなくしてもよく、結果として、ヘッドのアセンブリの慣性モーメントおよび嵩の低下をもたらす。嵩および慣性モーメントの低減により、アクチュエータは、より大きな応答時間と増大した帯域幅とを有するようになる。アクチュエータはしたがって、ＬＴＭの頻度がより多い、より大きな偏位に従ってもよく、より低い位置エラー信号というさらに別の特性を有する。加えて、このシステムは、より小さなトラックピッチおよびより高いテープ速度でのサーボ制御を可能にする。
【００５６】
磁気媒体用の例示的なサーボシステムでは、この発明の位置センサは、磁気ヘッドに隣接する別個のアイランドにおいて、または、磁気記録ヘッドと同じ基材上の追加構造として実現され得る。この実現化例における各構造は、従来のフォトリソグラフィ手法を用いて構築されてもよく、データのトランスデューサを作る従来の手法を用いて構築可能である。センサは、テープ媒体の磁気データ側である前面、および一般に非磁性の背面上のボイドを検出するために使用可能である。以下において、磁気記録テープに関連するボイドを検出するようにされた電磁センサおよび／または容量性センサのさまざまな構成を説明する。他の記憶システム、たとえば磁気ディスクまたは光ディスクでは、同様の設計が考えられる。
【００５７】
図９は、磁気テープドライブに使用される典型的な磁気記録ヘッド１０の例示的な構成を示す。テープ媒体に接触するヘッドの高くなった部分は一般に、アイランド（または隆起）と呼ばれる。この例では、ヘッド１０は、一般にアウトリガー２０および２６と呼ば
れる、能動素子が上に載っていない２つのアイランドを含んでおり、それらは、たとえば、小さく乾燥した汚染物質の除去用に設計および使用されてもよく、ヘッド１０などでテープの所望の全巻き角を作り出す。アイランド２２および２４（時に「能動アイランド」と呼ばれる）は複数の記録および／または読出要素を含んでおり、磁気データ記録および読出に使用される。簡略にするため、ここの例は磁気データを書込み記録する単一のチャネルヘッドを示しているが、この説明は多チャネルヘッドおよび読出専用または書込専用ヘッドにも同等に当てはまることが理解されるであろう。
【００５８】
加えて、ヘッド１０は、アイランド２２および２４に隣接するアイランド３０、３２、および３４を含む。アイランド３０、３２、および３４は、電磁センサおよび／または容量性センサの１つ以上を含んでいてもよい。一例では、ずれセンサおよび結果として生じる直交位置信号を提供するために、多数のセンサが、異なるアイランド３０、３２、および３４上に含まれる。
【００５９】
図９を引続き参照して、図１０は、２つのプローブ５２および５４の例示的なヘッドの構成４０と、能動アイランド２２および２４上にそれぞれ配置される２組の読出／書込要素５５，５６、および５８，５９とを示している。前述のように、プローブ５２および５４は電磁プローブまたは容量性プローブを含み得る。この例では、プローブ５２および５４は、プローブ要素の個々の対である。しかしながら、プローブ５２および５４は、プローブ要素の１次元または２次元のアレイを含んでいてもよい。順方向の書込要素５５の後に順方向の読出要素５８が続き、逆方向の書込要素５９の後に逆方向の読出要素５６が続く。例示および参照の目的のために、トラック中心線６０も図示されている。
【００６０】
例示的なヘッドの構成４０では、プローブ５２および５４は双方とも、順方向の書込要素５５の前のアイランド３０（図９に示す）上に配置されている。このセンサシステムは、互いから横方向に９０度離れて位置付けられた２つのプローブ５２および５４を含んでおり、プローブ５２および５４が動いてボイドを検出すると正弦波形および余弦波形を生成する。これら２つの波形をプッシュプルサーボ信号構成に使用して、ヘッド１０の位置が基準位置からずれている場合に適切に調整してもよい。当業者には認識されるように、適正な電気信号調整は、信号が較正され、調整され、精密サーボ制御システムで使用されるアクチュエータに整合されるようにする。加えて、ヘッドの構成４０は、電磁プローブまたは容量性プローブを絶縁するための電磁シールドまたは容量シールド５３を含んでいてもよい。
【００６１】
図１１は、別の例示的なヘッドの構成７０を示す。この例では、プローブ５２および５４は、２つの別個のアイランド３２および３４（図９参照）上に位置付けられており、各々横方向に９０度間隔をおかれている。
【００６２】
図１２は、別の例示的なヘッドの構成９０を示す。この例では、プローブ５２および５４は、読出／書込要素５５，５６および５８，５９間に配置されたアイランド３２上に位置付けられ、横方向に９０度ずれている。加えて、この例では、電磁シールドまたは容量シールド５３が含まれている。
【００６３】
当業者であれば、電磁および／または容量性ボイド感知プローブを含む例示的な読出／書込ヘッド構成が多くの他の構成を含み得ることを認識するであろう。たとえば、プローブ５２および５４は、能動アイランド２２および２４上に含まれ得る。他の例では、プローブは、別個のヘッド上に内蔵され、記憶テープの同じ側の読出／書込ヘッドに隣接して長手方向に、または横方向に配置され得る。
【００６４】
また、これに代えて、電磁プローブまたは容量性プローブは、記憶テープの背面、つま
り、読出／書込ヘッドが配置される記録面とは反対側に配置されてもよい。たとえば、センサは、テープ媒体の一般に非磁性の背面上のボイドを検出するために使用可能である。たとえば、電磁または容量性プローブセンサは、ヘッドのアクチュエータに取付けられた支持構造に含まれていてもよい。この支持構造は、テープの装填中、およびテープドライブからの取出中にプローブを遮られていない手段内に内蔵し、テープが妨害なく磁気記録ヘッドと接触するようにする。
【００６５】
図１３は、ヘッドのアセンブリ１３００の例示的な構成の側面図を示す。ヘッドのアセンブリ１３００は位置センサ１３５４を含んでおり、ドライブ内を移動可能で、遮られることのないテープの装填、取出、および、動作中ヘッド１３５２と位置センサ１３５４との間を通るテープ（図示せず）とのヘッド１３５２の所望の接触を可能にする。一例では、テープの装填中または取出中、支持構造１３００はテープ経路外の下がった位置にあり、それにより、従来のＳＤＬＴテープドライブと同様に、テープバックルが構造１３００を清掃し、シャッターを用いるとテープが磁気記録ヘッドから持上げられるようにする。前述のように、位置センサ１３５４の要素はテープ支持構造から引込められていてもよい。図１３は、磁気記録ヘッド１３５２、その支持体１３５０、マイクロボイドセンサ１３５４、およびマイクロボイドセンサ支持体１３５６のための支持構造１３００の側面図を示している。
【００６６】
図１４は、支持構造１３００、および、ヘッド１３５２と位置センサ１３５４との間に配置された磁気記憶テープ（点線で示す）の平面図である。ヘッド１３５２は、読出／書込要素を含み得るアイランド１３６６を含む。加えて、位置センサ１３５４は、ボイドセンサ１３６０、たとえば電磁センサまたは容量性センサを含む。
【００６７】
位置センサが読出／書込要素と同様の側に含まれる他の例では、図１３および図１４と同様のヘッドのアセンブリが用いられてもよく、支持アーム１３５６が不要である点が異なる。たとえば、図９を参照して説明されたように、位置センサはヘッド１３５２のアイランド１３６６の上に含まれてもよい。
【００６８】
上述の詳細な説明は、例示的な実施例を説明するために提供されており、限定するよう意図されてはいない。この発明の範囲内の多数の変更および変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。たとえば、ここに説明されたさまざまな例示的な方法およびシステムは、単独で用いられてもよく、または、ここに説明されていようとなかろうと、たとえば光学または磁気サーボ方法およびシステムを含むさまざまな他の位置および／またはサーボ方法ならびにシステムと組合せて用いられてもよい。加えて、特定の例、および、これらの例が関連技術における或る欠点に対処するためにいかに考えられているかについて説明されてきた。しかしながら、この説明は、これらのさまざまな例を、実際に欠点に対処する、もしくは欠点を解決する方法および／またはシステムに制限するよう意図されてはいない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】例示的な電磁位置センサシステムを示す図である。
【図２】例示的なプローブグリッドアレイを示す図である。
【図３】例示的な位置センサ信号を示す図である。
【図４】導電性材料上の例示的なボイドパターンを示す図である。
【図５】例示的なプローブグリッドアレイおよびプローブ要素の構成を示す図である。
【図６】例示的なプローブグリッドアレイおよびプローブ要素の構成を示す図である。
【図７Ａ】例示的な容量性位置センサシステムを示す図である。
【図７Ｂ】例示的な容量性位置センサシステムを示す図である。
【図８】容量性サーボシステムからの例示的な信号を示す図である。
【図９】容量性および／または電気位置センサシステムおよびデータトランスデューサの要素のための例示的なヘッドの構造を示す図である。
【図１０】トランスデューサのヘッドに含まれる容量性および／または電気サーボシステムにおけるプローブについての例示的な構成を示す図である。
【図１１】トランスデューサのヘッドに含まれる容量性および／または電気サーボシステムにおけるプローブについての例示的な構成を示す図である。
【図１２】トランスデューサのヘッドに含まれる容量性および／または電気サーボシステムにおけるプローブについての例示的な構成を示す図である。
【図１３】媒体ドライブシステムにおける容量性および／または電気サーボシステムを有する記録ヘッドのための例示的な支持構造を示す図である。
【図１４】媒体ドライブシステムにおける容量性および／または電気サーボシステムを有する記録ヘッドのための例示的な支持構造を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  電磁位置センサシステム、１０２  導電性材料、１０４  ボイド、１１０  周波数供給源、１２０  インピーダンス整合回路、１３０，１３２  プローブ要素、１４０
差動オペアンプ、１５０  センサ、７００  容量センサ位置決めシステム、７０２  導電性材料、７０４  ボイド、７１０  周波数供給源、７１２，７１４  プローブ要素、７２０  電圧検出システム、７２２  容量ブリッジ、７２４  容量ブリッジ増幅器、７５０
プローブ。
【図１】
2005129215.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
2005129215.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2005129215.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
2005129215.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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